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變壓器常識
變壓器常識

變壓器常識
變壓器變壓器的是一種常見的電氣設(shè)備，可用來把某種數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓，也可以改變交流電的數(shù)值及變換阻抗或改變相位。變壓器的意義發(fā)電廠欲將P=3UIcosφ的電功率輸送到用電的區(qū)域，在P.cosφ為一定值時，若采用的電壓愈高，則輸電線路中的電流愈小，因而可以減少輸電線路上的損耗，節(jié)約導(dǎo)電材料。所以遠距離輸電采用高電壓是*為經(jīng)濟的。目前，我國交流輸電的電壓*高已達500kV。這樣高的電壓，無論從發(fā)電機的**運行方面或是從制造成本方面考慮，都不允許由發(fā)電機直接生產(chǎn)。發(fā)電機的輸出電壓一般有3.15kV.6.3kV.10.5kV.15.75kV等幾種，因此必須用升壓變壓器將電壓升高才能遠距離輸送。電能輸送到用電區(qū)域后，為了適應(yīng)用電設(shè)備的電壓要求，還需通過各級變電站(所)利用變壓器將電壓降低為各類電器所需要的電壓值。在用電方面，多數(shù)用電器所需電壓是380V.220V或36V,少數(shù)電機也采用3kV.6kV等。變壓器分類按其用途不同，有電源變壓器。電力變壓器，調(diào)壓變壓器，儀用互感器，隔離變壓器。按結(jié)構(gòu)分為雙繞組變壓器。三繞組變壓器。多繞組變壓器及自耦變壓器。按鐵心結(jié)構(gòu)分為殼式變壓器和心式變壓器。按相數(shù)分為單相變壓器。三相變壓器和多相變壓器。變壓器的種類雖多，但基本原理和結(jié)構(gòu)是一樣的。變壓器的基本結(jié)構(gòu)(1)鐵心變壓器壓器由套在一個閉合鐵心上的兩個或多個線圈(繞組)構(gòu)成，鐵心和線圈是變壓器的基本組成部分。鐵心構(gòu)成了電磁感應(yīng)所需的磁路。為了減少磁通變化時所引起的渦流損失，變壓器的鐵心要用厚度為0.35～0.5mm的硅鋼片疊成。片間用絕緣漆隔開。鐵心分為心式和客式兩種。(2)線圈變壓器和電源相連的線圈稱為原繞組(或原邊，或初級繞組),其匝數(shù)為N1,和負載相連的線圈稱為副繞組(或副邊，或次級繞組),其匝數(shù)為N2。繞組與繞組及繞組與鐵心之間都是互相絕緣的。變壓器幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都要用到，它原理簡單但根據(jù)不同的使用場合(不同的用途)變壓器的繞制工藝會有所不同的要求。變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等，變壓器常用的鐵心形狀一般有E型和C型鐵心。一。變壓器的基本原理圖1是變壓器的原理簡體圖，當(dāng)一個正弦交流電壓U1加在初級線圈兩端時，導(dǎo)線中就有交變電流I1并產(chǎn)生交變磁通ф1,它沿著鐵心穿過初級線圈和次級線圈形成閉合的磁路。在次級線圈中感應(yīng)出互感電勢U2,同時ф1也會在初級線圈上感應(yīng)出一個自感電勢E1,E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近，從而限制了I1的大校為了保持磁通ф1的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時次級沒接負載，初級線圈中仍有一定的電流，這個電流我們稱為“空載電流”。如果次級接上負載，次級線圈就產(chǎn)生電流I2,并因此而產(chǎn)生磁通ф2,ф2的方向與ф1相反，起了互相抵消的作用，使鐵心中總的磁通量有所減少，從而使初級自感電壓E1減少，其結(jié)果使I1增大，可見初級電流與次級負載有密切關(guān)系。當(dāng)次級負載電流加大時I1增加，ф1也增加，并且ф1增加部分正好補充了被ф2所抵消的那部分磁通，以保持鐵心里總磁通量不變。如果不考慮變壓器的損耗，可以認為一個理想的變壓器次級負載消耗的功率也就是初級從電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要通過改變次級線圈的圈而改變次級電壓，但是不能改變允許負載消耗的功率。二。變壓器的損耗當(dāng)變壓器的初級繞組通電后，線圈所產(chǎn)生的磁通在鐵心流動，因為鐵心本身也是導(dǎo)體，在垂直于磁力線的平面上就會感應(yīng)電勢，這個電勢在鐵心的斷面上形成閉合回路并產(chǎn)生電流，好象一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加，并且使變壓器的鐵心發(fā)熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線，這些銅導(dǎo)線存在著電阻，電流流過時這電阻會消耗一定的功率，這部分損耗往往變成熱量而消耗，我們稱這種損耗為“銅損”。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的。由于變壓器存在著鐵損與銅損，所以它的輸出功率永遠小于輸入功率，為此我們引入了一個效率的參數(shù)來對此進行描述，η=輸出功率/輸入功率。三。變壓器的材料要繞制一個變壓器我們必須對與變壓器有關(guān)的材料要有一定的認識，為此這里我就介紹一下這方面的知識。1.鐵心材料：變壓器使用的鐵心材料主要有鐵片。低硅片，高硅片，的鋼片中加入硅能降低鋼片的導(dǎo)電性，增加電阻率，它可減少渦流，使其損耗減少。我們通常稱為加了硅的鋼片為硅鋼片，變壓器的質(zhì)量所用的硅鋼片的質(zhì)量有很大的關(guān)系，硅鋼片的質(zhì)量通常用磁通密度B來表示，一般黑鐵片的B值為6000-8000.低硅片為9000-11000,高硅片為12000-16000,2.繞制變壓器通常用的材料有漆包線，沙包線，絲包線，*常用的漆包線。對于導(dǎo)線的要求，是導(dǎo)電性能好，絕緣漆層有足夠耐熱性能，并且要有一定的耐腐蝕能力。一般情況下*好用Q2型號的高強度的聚脂漆包線。3.絕緣材料在繞制變壓器中，線圈框架層間的隔離。繞阻間的隔離，均要使用絕緣材料，一般的變壓器框架材料可用酚醛紙板制作，層間可用聚脂薄膜或電話紙作隔離，繞阻間可用黃臘布作隔離。4.浸漬材料：變壓器繞制好后，還要過*后一道工序，就是浸漬絕緣漆，它能增強變壓器的機械強度